Petrography and geochemical characterisation of the Permo-Triassic in the Sierra de Varela, San Luis, Argentina

Abstract

The Choiyoi Group reflects the initial breakdown of Gondwana in the Permo-Triassic. Thegroup outcrops over large areas of the Andes and the centre of Argentina. In this regard, the pyroclastitesof the Sierra de Varela, in the province of San Luis, were recognised as an integral part of the ChoiyoiGroup. Knowledge about the physical and chemical characteristics of this unit in San Luis is scarce. Thepaper presents results about the stratigraphy, petrography and geochemistry of the Cerro Varela formation,in the hill of the same name, and investigates the possible depositional environment for the sequence.The bulk of the rocks correspond to welded and non-welded tuffs of rhyolitic composition. Thewelded tuffs would represent the transition towards an intraplate complex of alkaline character. In contrast,non-welded tuffs exhibit a predominant calc-alkaline signature of variable K2O contents, possiblyrelated to their formation in a volcanic-arc environment. Distinctive rock populations are alsoevidenced by the content of traces and rare earth elements. Deposition would have resulted from pyroclasticflows in a Plinian explosion. It is argued that the welded tuffs correspond to basal ignimbrites,whilst the unconsolidated fraction is indicative of fallout deposits moved to the distal parts of the flow.

El Grupo Choiyoi refleja los comienzos de la ruptura de Gondwana en el Permo-Triasico. El Grupo aflora en una vasta región de los Andes y el centro de Argentina. En relación con ello, las piroclastitas de la Sierra de Varela, en la provincia de San Luis, han sido reconocidas como una parte integral del Grupo Choiyoi. Sin embargo, el conocimiento acerca de las características físico-químicas de esta unidad en San Luis continua siendo escaso. Este artículo presenta nuevos resultados relacionados con la estratigrafía, petrografía, y geoquímica de la Formación Cerro Varela, en la sierra del mismo nombre, e investiga el posible ambiente de deposición de dicha secuencia. El grueso de las rocas se vincula con tobas soldadas y tobas no consolidadas de composición riolítica. Las tobas soldadas representarían la transición hacia un complejo de intraplaca de carácter alcalino. Por el contrario, las tobas no soldadas presentan características calco-alcalinas con contenido variable en K2O, posiblemente relacionadas con un ambiente de arco volcánico. El contenido de elementos traza y tierras raras pone en evidencia la existencia de grupos diferenciales entre las rocas analizadas. La deposición habría tenido lugar a partir de flujos piroclásticos en una explosión Pliniana. Las tobas soldadas son atribuidas a depósitos basales de ignimbritas, mientras que la fracción no soldada se relacionaría con materiales de caída en las zonas distales del flujo.